สามเหลี่ยม A มีพื้นที่ 4 และสองด้านยาว 8 และ 4 สามเหลี่ยม B นั้นคล้ายกับสามเหลี่ยม A และมีด้านที่มีความยาว 13 พื้นที่สามเหลี่ยมขั้นสูงสุดและต่ำสุดที่เป็นไปได้คืออะไร?

สามเหลี่ยม A มีพื้นที่ 4 และสองด้านยาว 8 และ 4 สามเหลี่ยม B นั้นคล้ายกับสามเหลี่ยม A และมีด้านที่มีความยาว 13 พื้นที่สามเหลี่ยมขั้นสูงสุดและต่ำสุดที่เป็นไปได้คืออะไร?
Anonim

ตอบ:

# "สูงสุด" = 169/40 (5 + sqrt15) ~~ 37.488 #

# "ขั้นต่ำ" = 169/40 (5 - sqrt15) ~~ 4.762 #

คำอธิบาย:

ให้จุดยอดของสามเหลี่ยม # A # ติดป้าย # P #, # Q #, # R #กับ #PQ = 8 # และ #QR = 4 #.

ใช้สูตรของนกกระสา

# "Area" = sqrt {S (S-PQ) (S-QR) (S-PR)} #ที่ไหน

#S = {PQ + QR + PR} / 2 # คือครึ่งรอบ

เรามี

#S = {8 + 4 + PR} / 2 = {12 + PR} / 2 #

ดังนั้น,

#sqrt {S (S-PQ) (S-QR) (S-PR)} #

# = sqrt {({12 + PQ} / 2) ({12 + PQ} / 2-8) ({12 + PQ} / 2-4) ({12 + PQ} / 2-PQ)} #

# = sqrt {(12 + PQ) (PQ - 4) (4 + PQ) (12 - PQ)} / 4 #

# = "พื้นที่" = 4 #

แก้หา # C #.

#sqrt {(144 - PQ ^ 2) (PQ ^ 2 - 16)} = 16 #

# (PQ ^ 2 - 144) (PQ ^ 2 - 16) = -256 #

# PQ ^ 4 - 160 PQ ^ 2 + 2304 = -256 #

# (PQ ^ 2) ^ 2 - 160 PQ ^ 2 + 2560 = 0 #

ทำตารางให้สมบูรณ์

# ((PQ ^ 2) ^ 2 - 80) ^ 2 + 2560 = 80 ^ 2 #

# ((PQ ^ 2) ^ 2 - 80) ^ 2 = 3840 #

# PQ ^ 2 = 80 + 16sqrt15 # หรือ # PQ ^ 2 = 80 -16sqrt15 #

#PQ = 4 sqrt {5 + sqrt15} ~~ 11.915 # หรือ

#PQ = 4 sqrt {5 - sqrt15} ~~ 4.246 #

นี่แสดงให้เห็นว่ามีสามเหลี่ยมที่เป็นไปได้ 2 ชนิดที่ตรงตามเงื่อนไขที่กำหนด

ในกรณีของพื้นที่สูงสุดสำหรับสามเหลี่ยมเป็นเราต้องการด้านที่มีความยาว 13 จะคล้ายกับด้าน PQ สำหรับสามเหลี่ยมด้วย #PQ = 4 sqrt {5 - sqrt15} ~~ 4.246 #.

ดังนั้นอัตราส่วนสเกลเชิงเส้นคือ

# 13 / {4 sqrt {5 - sqrt15}} ~~ 3.061 #

พื้นที่จึงถูกขยายเป็นปัจจัยที่เป็นกำลังสองของอัตราส่วนอัตราส่วนเชิงเส้น ดังนั้นสามเหลี่ยมพื้นที่สูงสุด B สามารถมีได้

# 4 xx (13 / {4 sqrt {5 - sqrt15}}) ^ 2 = 169/40 (5 + sqrt15) ~~ 37.488 #

ในกรณีของพื้นที่ต่ำสุดสำหรับสามเหลี่ยมเป็นเราต้องการด้านที่มีความยาว 13 จะคล้ายกับด้าน PQ สำหรับสามเหลี่ยมด้วย #PQ = 4 sqrt {5 + sqrt15} ~~ 11.915 #.

ดังนั้นอัตราส่วนสเกลเชิงเส้นคือ

# 13 / {4 sqrt {5 + sqrt15}} ~~ 1.091 #

พื้นที่จึงถูกขยายเป็นปัจจัยที่เป็นกำลังสองของอัตราส่วนอัตราส่วนเชิงเส้น ดังนั้นพื้นที่สามเหลี่ยมขั้นต่ำ B สามารถมีได้

# 4 xx (13 / {4 sqrt {5 + sqrt15}}) ^ 2 = 169/40 (5 - sqrt15) ~~ 4.762 #